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Gravitationskräfte und Bewegungen

Planeten, Monde und künstliche Satelliten bewegen sich unter dem Einfluss von Gravitationskräften auf näherungsweise kreisförmigen oder elliptischen Bahnen. Viele Kometen bewegen sich auf parabolischen Bahnen. Die Bahnform wird durch die wirkenden Gravitationskräfte und die Geschwindigkeit des Körpers bestimmt. Ein besonders einfacher Zusammenhang besteht bei kreisförmigen Bahnen zwischen der für eine gleichförmige Kreisbewegung erforderlichen konstanten Radialkraft und der wirkenden Gravitationskraft.

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Kraft

Die Kraft gibt an, wie stark zwei Körper aufeinander einwirken. Die Kraft ist eine Wechselwirkungsgröße und eine gerichtete (vektorielle) Größe. Die Wirkung einer Kraft ist abhängig von ihrem Betrag, von ihrer Richtung und von ihrem Angriffspunkt.

Formelzeichen: F →
Einheit: ein Newton (1 N)


Man unterscheidet u. a. elektrische Kräfte, magnetische Kräfte, Reibungskräfte, Gewichtskräfte, Adhäsionskräfte und Kohäsionskräfte voneinander.

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Radialkraft

Die Radialkraft gibt an, mit welcher Kraft ein Körper auf einer Kreisbahn gehalten wird.

Formelzeichen: F → r
Einheit:ein Newton (1 N)

Die Radialkraft, auch Zentralkraft oder Zentripetalkraft genannt, kann mit folgenden Gleichungen berechnet werden:


F r = m ⋅ v 2 r       F r = m ⋅ 4 π 2 ⋅ r T 2       F r = m ⋅ 4 π 2 ⋅ r ⋅ n 2

Sie ist, wie jede andere Kraft, eine gerichtete (vektorielle) Größe und immer in Richtung Zentrum der Kreisbewegung gerichtet.

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